含硫酸根离子的溶液用于减少金属板在其存储期间的黑化或锈蚀的用途以及用所述溶液处理的金属板制造技术

本发明专利技术主要涉及含有浓度大于或等于0.01mol/l的硫酸根离子SO42-的含水处理溶液用于处理金属板以减少所述金属板在其存储期间的黑化或锈蚀的用途，所述金属板包含钢基材，所述钢基材在其至少一个面上涂覆有包含至少锌和镁的涂层。本发明专利技术还涉及用这种溶液处理的金属板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含硫酸根离子的溶液用于减少金属板在其存储期间的黑化或锈蚀的用途以及用所述溶液处理的金属板本专利技术涉及包含钢基材的金属板，所述钢基材在其至少一个面上涂覆有包含锌和镁的涂层。这种类型的金属板特别地旨在用于制造汽车零件，但是其不限于那些应用。通常使用基本上由锌组成的涂层用于有效保护，所述涂层防止例如在汽车部件中或者建筑中的腐蚀。然而，这些涂层导致了可焊性问题并且目前与包含锌和镁的涂层竞争。镁的添加显著地增加了这些涂层对穿孔腐蚀的抗性，并且可使其能够减小这些涂层的厚度并由此改善其焊接的适应性，或者还可保持涂层的厚度并且随着时间的推移增加对腐蚀确保的保护。此外，抗腐蚀性的改善使得目前能够减少或甚至消除二级保护措施的使用，例如在最易受腐蚀的位置使用蜡或胶粘剂(mastics)。然而，具有该类型表面涂层的板的卷材有时可在其由最终用户成形之前在存储设备中保持数月，在此期间，该表面不能因出现表面腐蚀而改变。特别地，无论存储环境如何，即使金属板暴露于阳光和/或潮湿环境或者甚至盐水环境，都不可出现腐蚀。标准的镀锌产品，即，其涂层基本上由锌组成的产品，也受到这些限制并且涂覆有一般足够的保护油。然而，本专利技术人发现，在该保护油反润湿(d6m0Uillage)的情况下，包含锌和镁的涂层在存储期间表现出轻微的表面氧化，这改变了光与表面的相互作用，从而改变了其视觉外观。在那种情况下，对于含锌和镁的涂层，注意到了黑点的出现，因而这种现象由术语黑化(noircissement)表示。对于包含锌、镁和招的涂层,未涂覆油的整个表面变得失去光泽，在这种情况下，该现象称为锈蚀(ternissement)。此外，临时保护油的使用是相当受限制的，因为一方面，油往往污染工作环境以及用于切割金属板卷材和使其成形的工具，并且另一方面，在制造源于这些卷材的零件的后续步骤中常常需要除油过程。因此，需要开发用于这些涂层的临时保护系统，特别是对于黑化和锈蚀现象，需要开发即使在没有临时保护油的情况下也必须有效的系统。为了该目的，本专利技术的第一个目的是如权利要求1所述的用途。本专利技术所要求保护的用途还可包括单独或组合考虑的权利要求2至14的特征。本专利技术的第二个目的是如权利要求15所述的金属板。本专利技术所要求保护的金属板还可具有单独或组合考虑的权利要求16至18的特征。以下更加具体地描述了本专利技术的其他特征和优点，因此本说明书仅通过举例的方式提供并且不受任何方式限制。通过作为指示给出但并非限制性的实施例，并且参照附图更加详细地解释了本专利技术，其中:-图1是说明本专利技术所要求保护的钢的结构的示意性截面图。-图2A至图2D和图3A至图3F是说明在湿度和温度控制的腐蚀测试室中对未经处理的或如本专利技术所要求保护的经处理的不同钢板试样进行的腐蚀测试结果的载片。-图4至图6是说明对未经处理的或如本专利技术所要求保护的经处理的不同金属板试样进行的自然暴露于掩蔽处的老化测试结果的曲线。图1中的金属板I包括钢基材3，优选热轧然后冷轧的钢基材，并且可被卷曲，例如，以在以后用作汽车车身的零件。然而，本专利技术并不限于该领域并且还可用于任何钢零件，无论其预期的最终用途是什么。在该实例中，然后将金属板I从卷材中开卷，然后切割并成形以形成零件。基材3在一个面5上涂覆有涂层7。在某些变化方案中，这种类型的涂层7可存在于基材3的两个面上。涂层7包含至少一个锌基层9。层9优选地包含按重量计0.1%至20%的镁。该层9的厚度一般小于或等于20 μ m并且旨在用于以常规方式保护基材3免于穿孔腐蚀。应注意，基材3和涂覆该基材3的不同层的相对厚度在图1中没有按比例绘制，以使图示更易于理解。层9包含按重 量计至少0.1%的镁，因为低于该量时看不到腐蚀保护作用。在一个优选的实施方案中，层9包含按重量计至少0.5%并且优选至少2%的镁。层9中的镁含量限于按重量计的20%，原因是已观察到较高比例会导致涂层7的过快消耗，从而反常地导致抗腐蚀作用退化。特别地，层9可使用真空沉积方法(例如通过磁控溅射或通过焦耳效应的真空蒸镀)，通过感应或者通过电子束来沉积。在这种情况下，层9 一般只包含锌和镁，但是如有必要可添加其他元素例如铝或硅以改善层9的其他特征，例如其延性或对基材3的粘附性。当层9只包含锌和镁时，特别优选的是，层9中的镁含量为按重量计14%至18%，并且如果层的大部分对应于具有式Zn2Mg的，包含按重量计约16%的镁的金属间化合物，则结果甚至更好，其在抗穿孔腐蚀性方面具有特别好的性质。在某些变化方案中，涂层7在层9与基材3的面5之间可包含锌的层11。该层11可通过例如真空沉积或电沉积方法施用。在这后一种假设中，可使镁在真空下简单地沉积在通过电沉积预先沉积在基材3上的锌上，然后进行热处理以使镁和已沉积的锌成为合金，从而在包含锌的层11之上构成包含锌和镁的层9。当层9包含锌、镁和铝时，如果层9包含按重量计0.1 %至10%的镁和按重量计0.1%至20%的铝，则其是特别优选的。还优选地，层9包含按重量计2%至4%的镁和按重量计2%至6%的铝，因此其接近三元共晶锌/铝/镁的组成。在这种情况下，可在包含按重量计至多达10%含量的镁和按重量计至多达20%含量的铝的熔融锌浴中通过热浸涂覆方法获得层9。所述浴还可包含按重量计至多达0.3% 的任选的另一些元素，例如 S1、Sb、Pb、T1、Ca、Mn、Sn、La、Ce、Cr、N1、Zr 或 Bi。此外，这些不同元素可改善层9的延性和对基材3的粘附性。熟悉其对层9特征的作用的本领域技术人员将知道如何根据所寻求的额外目的使用它们。最后，所述浴可包含熔融的或由基材3通过浴所得到的原始锭中的残余元素。涂层7由临时保护层13所覆盖。例如，如有必要在除油之后通过向涂层7施用含有浓度大于或等于0.01mol/Ι的硫酸根离子SO42-的含水处理溶液获得了层13。由此形成的层13以羟基硫酸锌和硫酸锌为基础。其既具有足够的厚度又具有粘附性。当S042_的浓度小于0.01mol/Ι时，不能形成这样的层13，但是还发现，太高浓度没有显著地提高沉积速率并且甚至可使其略微降低。以常规方式施用含水处理溶液，例如，通过浸溃、喷涂或涂覆施用。在一个优选的实施方案中，含水处理溶液还含有浓度大于或等于0.01mol/Ι的Zn2+离子，这使得可获得更均匀的沉积。例如，可通过将硫酸锌溶解于纯水中来制备含水处理溶液。例如，可使用七水合硫酸锌(ZnSO4.7H20)。Zn2+离子的浓度因此等于S042_阴离子的浓度。含水处理溶液的pH优选地对应于没有添加碱或酸的溶液的自然pH。该pH值一般为5至7。优选地，在经调节的温度、与涂层7的接触时间、S042_离子和Zn2+离子的浓度的条件下将含水处理溶液施用于涂层7，使得层13包含大于或等于0.5mg/m2的硫量。含水处理溶液与涂层7的接触时间优选地为2秒至2分钟并且含水处理溶液的温度为20°C至60°C。所使用的含水处理溶液优选地包含20g/l至160g/l的七水合硫酸锌，这对应于0.07mol/l至0.55mol/l的Zn2+离子浓度和S042_离子浓度。已发现，在该浓度范围中，沉积速率受浓度值影响不大。有利地，在经调节的温度、与涂层7的接触时间以及离子S042_和Zn2+离子的浓度的条件下本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有浓度大于或等于0.01mol/l的硫酸根离子SO42‑的含水处理溶液用于处理钢板(1)以减少所述钢板(1)在其存储期间的黑化或锈蚀的用途，所述钢板(1)包含钢基材(3)，所述钢基材(3)在其至少一个面(5)上涂覆有至少包含锌和镁的涂层(7)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.含有浓度大于或等于0.01mol/Ι的硫酸根离子S042_的含水处理溶液用于处理钢板(1)以减少所述钢板(1)在其存储期间的黑化或锈蚀的用途，所述钢板(1)包含钢基材(3)，所述钢基材(3)在其至少一个面(5)上涂覆有至少包含锌和镁的涂层(7)。2.根据权利要求1所述的用途，其中所述涂层(7)至少包含锌、镁和铝。3.根据权利要求1或2所述的用途，其中所述含水处理溶液的pH为5至7。4.根据权利要求1至3中任一项所述的用途，其中所述含水处理溶液还含有浓度大于或等于0.01mol/Ι的Zn2+离子。5.根据权利要求4所述的用途，其中所述含水处理溶液中的Zn2+离子浓度和S042_离子浓度为 0.07mol/l 至 0.55mol/l ο6.根据权利要求5所述的用途，其中在经调节的温度、与所述涂层(J)的接触时间、SO42-离子和Zn2+离子的浓度的条件下将所述含水处理溶液施用到所述涂层(7)，以形成基于羟基硫酸锌/硫酸锌的临时保护层(13)，其中硫的量大于或等于0.5mg/m2并且小于或等于 30mg/m2。7.根据权利要求6所述的用途，其中在经调节的温度、与所述涂层(J)的接触时间、SO42-离子和Zn2+离子的浓度的条件下将所述含水处理溶液施用到所述涂层(7)，以形成硫含量为3.1mgfm2至27mg/m2的基于羟基硫酸锌/硫酸锌的临时保护层(13)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的用途，其中，在将所述含水处理溶液施用于所述涂层(7)之后，在任选地进行清洗之后干燥所述板(I)。9.根据权利要求1或2所述的用途，其中在阳极极化下施用所述含水处理溶液并且所述含水处理溶液的pH大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·沙莱，克里斯蒂安·阿勒利，马克西姆·莫努瓦耶，帕斯卡莱·费尔廷，
申请(专利权)人：安赛乐米塔尔研发有限公司，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES